Использование пищевой добавки, называемой жизненно важным пшеничным глютеном, возросло за последние 20 лет, составляя 2-20 процентов веса муки в хлебе, в зависимости от продукта. Добавки глютена используются в хлебе для улучшения прочности теста, поскольку натурального глютена хлеба недостаточно для создания прочных, гибких хлебных изделий.
Бретт Карвер, профессор-регент и заведующий кафедрой генетики пшеницы на кафедре растениеводства и почвоведения Университета штата Оклахома, и его команда по селекции пшеницы начали работать с естественным генетическим белком Bx7oe в 2012 году. Bx7oe - это сверхэкспрессированный белок, что означает, что клетки производят большее количество, чем обычно. Сорт Сноумасс (Snowmass) из Университета штата Колорадо, содержащий этот ген, был скрещен с сортом пшеницы Галлахер (Gallagher) из Университета штата Оклахома, и три сорта, полученные в результате скрещивания, произвели впечатляющий эффект.
«Ценность заключается в наличии определенного уровня прочности теста, который ранее не существовал в твердой краснозерной озимой пшенице, - сказал Карвер. - Прочность теста и растяжимость важны для выпечки хлеба, но иногда прочность и растяжимость конфликтуют друг с другом, и растяжимость встречается чаще, чем высокая прочность теста в современных сортах».
Мука сортов Парадокс (Paradox), Бредбокс (Breadbox) и Файербокс (Firebox) (их также называют сортами OX (ОКС) из Университета штата Оклахома, по-видимому, обеспечивает необычайно высокий уровень прочности теста, сохраняя при этом различные уровни растяжимости.
Университет штата Оклахома начал сотрудничать с компанией Shawnee Milling Company и компанией Farm Strategy, консалтинговой компанией по цепочке поставок продуктов питания, с целью изучения потенциала этих трех сортов пшеницы в качестве натуральной альтернативы добавкам из пшеничной клейковины, таким как нативная пшеничная клейковина.
«Работа, проделанная командой исследователей Университета Оклахомы по улучшению пшеницы десять лет назад, теперь является основой для создания системы, в которой фермеру будет доверено решение проблемы хлеба», - сказал Эндрю Хельшер, президент Farm Strategy.
Карвер и Хельшер надеются, что мука из трех сортов пшеницы OX однажды заменит большую часть или все добавки пшеничного глютена в хлебе.
«Программа селекции пшеницы в Университете штата Огайо делает акцент на чем-то другом, а не на урожайности, не жертвуя ею. Мы добавляем ценность культуре, на которой фермеры изо всех сил пытаются заработать деньги только за счет высокой урожайности, - сказал Карвер. - У каждого, кто производит, перевозит и использует зерно, есть возможность получить ценность от этой пшеницы».
Из-за возросшей стоимости пшеницы OX производители, которые выращивают и продают ее, получат более высокую цену за свой урожай, а мукомольные компании смогут продавать свою продукцию с добавленной стоимостью. Выгодой для потребителей станет более чистый хлеб с меньшим количеством ингредиентов.
Когда пшеница OX была впервые произведена в 2023 году, она принесла штату Оклахома более 300 000 долларов дохода. Хотя финансовые результаты многообещающие, пшеница OX пока не вышла на коммерческий рынок.
Farm Strategy заполняет пробел между программой разведения пшеницы в Университета штата Оклахома, производителями пшеницы и мукомольными и хлебопекарными компаниями, сотрудничая со всеми: с фермерами собственно для выращивания пшеницы OX и поставки зерна на мельницы, а также объединяясь с компанией Shawnee Milling для создания продуктов с использованием комбинации муки, включающей муку из сортов пшеницы OX. Благодаря этим партнерствам Farm Strategy оценивает ценность пшеницы в продовольственной системе.
«Как только мы узнаем ценность этой генетики, встает вопрос о том, как мы взаимодействуем с игроками на рынке, чтобы управлять цепочкой поставок, чтобы эти пищевые решения попали в руки потребителей, и в то же время делиться экономическими выгодами с каждым игроком, - сказал Хельшер. - Наша задача - помочь пищевым компаниям переосмыслить пищевые решения и донести ценность этой генетики пшеницы до всех вовлеченных сторон, одновременно направляя нас к более чистой этикетке для потребителей».
Однако на пути сокращения количества добавок в хлебе необходимо преодолеть некоторые препятствия.
«Мы считаем, что в этой муке есть некая чрезвычайная ценность; мы просто пока не знаем, какая именно. Мы все еще работаем над тем, чтобы выяснить, как максимально раскрыть потенциал этой пшеницы в коммерческих условиях», - сказал Калеб Уинсетт, вице-президент по закупкам Shawnee Milling.
Как сказал Карвер, «хлебопекарная промышленность не привыкла использовать пшеничную муку для решения проблемы пшеничной муки». Это новая стратегия, на разработку которой потребуется время.
Тем временем исследования сорта пшеницы Парадокс и его собратьев продолжаются благодаря совместным усилиям Университета штата Огайо и Университета штата Канзас.
«Существует парадокс в том, как мы получили прочность теста от Галлахера, и мы не можем объяснить это только на основе введенного нами белка глютена. Что-то в происхождении Галлахера взаимодействует с этим белком глютена, заставляя синергию глютена взорваться. Это исследование, происходящее за кулисами, - сказал Карвер. - Селекция не остановилась. Мы нашли то, что никогда не думали, что найдем. Теперь мы хотим сохранить это уникальное качество, но увеличить выход».
Карвер сказал, что следующим шагом в исследовании его команды станет разрешение парадокса путем выявления генетических механизмов, отвечающих за прочность клейковины пшеницы OX.
«Без этих знаний мы не сможем реализовать более стратегическую программу селекции новых сортов OX с более высокой урожайностью», - сказал Карвер.
После ввода в эксплуатацию запланированный Центр сельскохозяйственных открытий Университета штата Оклахома и его тепличный комплекс и лаборатория позволят быстрее совершать подобные открытия и быстрее заниматься селекцией. Недавно сельскохозяйственный факультет университета запустил инициативу по сбору средств для Центра сельскохозяйственных открытий с целью модернизации существующей Агрономической исследовательской станции, включив в нее новый головной дом, 12 исследовательских теплиц и многоцелевой Научно-исследовательский и образовательный центр.
Источник: Oklahoma State University. Фото Митчелла Алкалы, OSU Agriculturа.
